|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Предсказание белок-белковых взаимодействий на примере комплекса белков MutL и бета-зажима из системы репарации "мисматчей" Neisseria gonorrhoeaeкурсовая работа (Бакалавр)
- Научные руководители: Савицкая В.Ю., Кубарева Е.А.
- Автор: Литвинова А.В.
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Факультет биоинженерии и биоинформатики
- Год защиты: 2023
- Курс: 3
- Аннотация: Получение данных о структуре известных лабильных белковых комплексов значительно ограничениями экспериментальных методов. Альтернативным способом является биоинформатический подход. В нашей работе использовались веб-сервисы ClusPro и HADDOCK, моделирующие белок-белковые взаимодействия по принципу «твердого» докинга. Другой сервис Alphafold Multimer (Colabfold), для которого показана высокая эффективность предсказания структуры одиночных белков, применяет нейронные сети. Система репарации «мисматчей» (MMR) исправляет неканонические пары нуклеотидов в ДНК. Белок MutS идентифицирует «мисматч» и привлекает MutL, который вносит одноцепочечный разрыв в ДНК, инициируя репарацию. Для осуществления репарации необходимо взаимодействие белков MMR с бета-субъединицей ДНК-полимеразы III (бета-«зажимом»). Исследование структуры комплекса MutL-бета-«зажим» in vitro затруднено ввиду его лабильности, однако имеет важное значение для понимания механизма действия MMR. Целью исследования являлся выбор программы для моделирования с наиболее высокой точностью структуры комплекса MutL--«зажим» бактерии Neisseria gonorrhoeae, для которой показано критическое влияние MMR на патогенез. Структура С-концевого домена белка (CTD) MutL, непосредственно взаимодействующего с бета-«зажимом», была взята из базы данных PDB (код: 3NCV). Для моделирования структуры бета-«зажима» использовали сервис Alphafold. Наиболее точный результат предсказания структуры комплекса MutL-бета-«зажим», согласующийся с экспериментальными данными, показали программы ClusPro и HADDOCK. Алгоритм Alphafold оказался неподходящим для этой цели. Экспериментальные данные свидетельствуют, что мутантная форма белка MutL (MutLcf) с заменами C532A, C604S, C635S в комплексе с бета-«зажимом» не гидролизует ДНК. Структура MutLcf, сгенерированная в Alphafold, не отличается значительно от структуры нативного белка (MutLwt), однако анализ главных колебаний (сервис DynaMut) показал дестабилизацию структуры MutLcf. Предсказанные модели структур MutLcf-бета-«зажим» и MutLwt-бета-«зажим» не имеют существенных различий. Таким образом, на примере моделирования белкового комплекса MutL-бета-«зажим» из N. gonorrhoeae показана эффективность комбинации различных программ. Alphafold успешно моделирует структуры белков, но для предсказания влияния точечных замен требуется использование метода молекулярной динамики. Исследование белок-белковых взаимодействий in silico наиболее точно выполняется веб-сервисами ClusPro и HADDOCK.
- Добавил в систему: Кубарева Елена Александровна